第⼀章绪论
1、何为⽣化分离技术？其主要研究那些内容？
⽣化分离技术是指从动植物组织培养液和微⽣物发酵液中分离、纯化⽣物产品的过程中所采⽤的⽅法和⼿段的总称。2、⽣化分离的⼀般步骤包括哪些环节及技术？
⼀般说来，⽣化分离过程主要包括4个⽅⾯：①原料液的预处理和固液分离，常⽤加热、调PH、凝聚和絮凝等⽅法；②初步纯化(提取)，常⽤沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作；③⾼度纯化(精制)，常选⽤⾊谱分离技术；④成品加⼯，有浓缩、结晶和⼲燥等技术。
3、⽣化分离⼯程有那些特点，及其重要性？
特点：1、⽬的产物在初始物料（发酵液）中的含量低；2、培养液是多组分的混合物，除少量产物外，还有⼤量的细胞及碎⽚、其他代谢物（⼏百上千种）、培养基成分、⽆机盐等；3、⽣化产物的稳定性低，易变质、易失活、易变性，对温度、pH值、重⾦属离⼦、有机溶剂、剪切⼒、表⾯张⼒等⾮常敏感；4、对最终产品的质量要求⾼
重要性：⽣物技术产品⼀般存在于⼀个复杂的多相体系中。唯有经过分离和纯化等下游加⼯过程，才能制得符合使⽤要求的产品。因此产品的分离纯化是⽣物技术⼯业化的必需⼿段。在⽣物产品的开发研究中，分离过程的费⽤占全部研究费⽤的50％以上；在产品的成本构成中，分离与纯化部分占总成本的40～80％；精细、药⽤产品的⽐例更⾼达70～90％。显然开发新的分离和纯化⼯艺是提⾼经济效益或减少投资的重要途径。4、⽣物技术下游⼯程与上游⼯程之间是否有联系？
它们之间有联系。①⽣物⼯程作为⼀个整体，上游⼯程和下游⼯程要相互配合，为了利于⽬的产物的分离与纯化，上游的⼯艺设计应尽量为下游的分离纯化创造条件，例如，对于发酵⼯程产品，在加⼯过程中如果采⽤液体培养基，不⽤酵母膏、⽟⽶浆等有⾊物质为原料，会使下游加⼯⼯程更⽅便、经济；②通常⽣物技术上游⼯程与下游⼯程相耦合。发酵-分离耦合过程的优点是可以解除终产物的反馈抑制效应，同时简化产物提取过程，缩短⽣产周期，收到⼀举数得的效果。5、为何⽣物技术领域中往往出现“丰产不丰收”的现象？第⼆章预处理、过滤和细胞破碎
1、发酵液预处理的⽬的是什么？主要有那⼏种⽅法？
⽬的：改变发酵液的物理性质，加快悬浮液中固形物沉降的速率；出去⼤部分可溶性杂质，并尽可能使产物转⼊便于以后处理的相中(多数是液相)，以便于固液分离及后提取⼯序的顺利进⾏。
⽅法：①加热法。升⾼温度可有效降低液体粘度，从⽽提⾼过滤速率，常⽤于粘度随温度变化较⼤的流体。控制适当温度和受热时间，能使蛋⽩质凝聚形成较⼤颗粒，进⼀步改善发酵液的过滤特性。使⽤加热法时必须注意加热温度必须控制在不影响⽬的产物活性的范围内，对于发酵液，温度过⾼或时间过长可能造成细胞溶解，胞内物质外溢，⽽增加发酵液的复杂性，影响其后的产物分离与纯化；
②调节悬浮液的pH值，pH直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质，适当调节pH可以改善其过滤特性；③凝聚和絮凝；④使⽤惰性助滤剂。
2、何谓絮凝？何谓凝聚？何谓混凝？各⾃作⽤机理是什么？3、常⽤的凝聚剂有哪些？常⽤的絮凝剂有哪些？
(1)凝聚作⽤:凝聚作⽤是指在某些投加的化学物质的作⽤下，胶体粒⼦脱稳并使粒⼦聚集成1mm⼤⼩块状凝聚体的过程。这些物质称为凝聚剂。
凝聚剂的作⽤机理:凝聚剂的加⼊可使胶粒之间双电层电位下降或者使胶体表⾯⽔化层破坏或变薄，导致胶体颗粒间的排斥作⽤降低，吸引作⽤加强，破坏胶体系统的分散状态，导致颗粒凝聚。
⼯业上常⽤的凝聚剂⼤多为阳离⼦型,⽆机盐类:AlCl3·6H2O、FeCl3·6H2O 、Al2(SO4)3·18H2O、
K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、FeSO4·7H2O、ZnSO4，MgCO3等；⾦属氧化物类：氢氧化铝、氢氧化铁等；聚合⽆机盐类：聚合铝、聚合铁凝聚值：电解质凝聚能⼒可⽤凝聚值来表⽰，使胶粒发⽣凝聚作⽤的最⼩电解质浓度（mmol/L）称为凝聚值。阳离⼦的价数越⾼，该值就越⼩，即凝聚能⼒越强。
(2)絮凝作⽤:絮凝作⽤是利⽤带有许多活性官能团的⾼分⼦线状化合物（絮凝
剂）将胶体粒⼦交联成⽹，形成10mm⼤⼩凝絮团的过程。
絮凝作⽤的机理：实现絮凝作⽤的关键在于长链状结构的多个活性官能团，包括带电荷的阴离⼦（如—COOH）或阳离⼦（如—NH2）基团以及不带电荷的⾮离⼦型基团。它们通过静电引⼒、范德华⼒或氢键作⽤，强烈地吸附在胶粒表⾯。即架桥作⽤。
⼯业上使⽤的絮凝剂分类：①有机⾼分⼦絮凝剂:聚丙烯酰胺,聚丙烯酸类衍⽣物阴离⼦型絮凝剂;②⽆机⾼分⼦聚合物,如聚合铝盐、聚合铁盐等;③⽣物絮凝剂,主要有蛋⽩质、粘多糖、纤维素和核酸等.(3)混凝:在实际应⽤中，絮凝剂与⽆机电解质凝聚剂经常搭配在⼀起使⽤，加⼊
⽆机电解质使悬浮粒⼦间的排斥能⼒降低⽽凝聚成微粒，然后加⼊絮凝剂，两者相辅相成，⼆者结合的⽅法称为混凝。混凝可有效提⾼凝聚和絮凝效果。
4、何为惰性助滤剂？其使⽤⽅法有哪些？
惰性助滤剂是⼀种颗粒均匀、质地坚硬、不可压缩的粒状物质，⽤于扩⼤过滤表⾯的适⽤范围，使⾮常稀薄和⾮常细⼩的悬浮液在过滤时发⽣的快速挤压和介质堵塞现象得到减轻，易于过滤。
原理:助滤剂能吸附胶体，且形成的滤饼具有⽹格型结构，不可压缩，滤孔不会被堵塞，从⽽提⾼过滤效率。常⽤的助滤剂有硅藻⼟、纤维素、⽯棉粉、珍珠岩、⽩⼟、炭粒、淀粉等。最常⽤的是硅藻⼟助滤剂的使⽤⽅法:①将助滤剂在⽀持介质（滤布）的表⾯上预涂薄层1～2mm;②将助滤剂分散在待过滤的悬浮液中.
补充:⽣化产品固液分离⽅法：过滤、沉降和离⼼分离。过滤是以某种多孔性物质作为介质，在外⼒的作⽤下，悬浮液中的流体通过介质孔道，⽽固体颗粒被截留下来，从⽽实现固液分离的过程;沉降是依靠外⼒的作⽤，利⽤分散物质（固相）与分散介质（液相）的密度差异，使之发⽣相对运动，⽽实现固液分离的过程;离⼼分离是利⽤装置所提供的惯性离⼼⼒的作⽤来实现固液分离的过程。5、深层过滤和饼层过滤的异同点？
依据过滤介质所起主要作⽤不同可分为：饼层过滤或深层过滤。
深层过滤:过滤介质(如硅藻⼟、砂、颗粒活性炭等)起主要过滤作⽤,当悬浮液通过过滤层时，固体颗粒被阻拦或吸附在滤层颗粒上，使滤液得以澄清,这种⽅法适合于固体含量少于0.001g/mL，颗粒直径在(5～100)µm的悬浮液的过滤分离，如河⽔、麦芽汁、酒类和饮料的过滤澄清; 饼层过滤:沉积于过滤介质上的饼层起主要过滤作⽤,过滤介质为滤布，当悬浮液通过滤布时，固体颗粒被滤布所阻拦⽽逐渐形成滤饼，滤饼⾄⼀定厚度时即起过滤作⽤，此时滤布主要起⽀撑作⽤。这种⽅法常⽤于分离固体含量⼤于0.001g/mL的悬浮液。6、影响过滤的因素及改善措施？
影响过滤性能的因素主要有:①混合物中悬浮微粒的性质和⼤⼩;②混合液的粘度;③操作条件：固液分离操作中温度、pH、操作压⼒、滤饼厚度等;④助滤剂的使⽤;⑤固液分离设备和技术
改善过滤性能的⽅法:⼯艺上⼀般采⽤降低混合液粘度的⽅法、增⼤被分离颗粒的粒度或者在混合液中加⼊助滤剂的⽅法、提⾼离⼼机的转速或提⾼操作压⼒、增⼤真空度、降低滤饼层的厚度，或除去滤饼等⽅法以改善过滤性能。7、真空过滤机与压⼒式过滤机的适⽤范围？
真空转⿎过滤机特别适合于固体含量较⼤（>10%）的悬浮液的分离。由于受推动⼒(真空度)的限制，真空转⿎过滤机⼀般不适合于菌体较⼩和粘度较⼤的细菌发酵液的过滤，⽽且采⽤真空转⿎过滤机过滤所得固相的⼲度不如加压过滤。应⽤：⼤规模⽣物分离的主要过滤设备，⽤于较难分离的低黏度发酵液
板框过滤机⽐较适合固体含量1%～10%的悬浮液的分离。板框过滤机过滤⾯积⼤，过滤推动⼒能⼤幅度调整，能耐受较⾼的压⼒差，固相含⽔分低，能适应不同过滤特性的发酵液的过滤。应⽤：⽤于很难处理的、⾼黏度、⾼细颗粒含量的发酵液的固液分离8、机械法细胞破碎与⾮机械破碎相⽐有何特点？
9、细胞破碎主要有那⼏种⽅法？
10、何谓化学法破碎细胞？其原理是什么？包括那⼏种？
细胞破碎技术:（⼀）机械法①珠磨法:在磨腔中装⼊⼩玻璃球或⼩钢球，由电动机带动搅拌碟⽚⾼速搅拌微⽣物细胞悬浮物和⼩磨球⽽产⽣剪切⼒，将细胞破碎，释放出内含物。⼀般有⽴式或卧式两种珠磨机;②⾼速匀浆法:利⽤⾼压使悬浮液通过针形阀，由于突然减压和⾼速冲击撞击环使细胞破碎。设备是⾼速匀浆器，由⾼压泵和均压阀组成;③超声破碎法:另⼀种液相剪切破碎法，常为实验室⽅法.当通过超声探头向悬浮液输⼊声能，⼤量声能转化成弹性波形式的机械能，引起局部的剪切梯度，使细胞破碎。（⼆）⾮机械⽅法①酶法溶胞:利⽤酶分解细胞壁上特殊的化学键使之破裂。②化学法:⽤某些化学试剂溶解细胞壁或抽提细胞中某些组分，改变细胞壁或膜的通透性，从⽽使内含物有选择性地渗透出来。包括酸碱条件改变pH、有机溶剂法、表⾯活性剂法等。③物理法如渗透压冲击法、冻融法、⼲燥法等。11、何为包涵体？包涵体中分离产物⼀般包括哪⼏个步骤？
所谓包涵体是指蛋⽩质分⼦本⾝及与其周围的杂蛋⽩、核酸等形成不溶性的，⽆活性的聚集体，其中⼤部分是克隆表达的⽬标产物蛋⽩。
从包涵体中分离产物的处理步骤为：收集菌体细胞→细胞破碎→离⼼分离→包涵体的洗涤→⽬标蛋⽩的变性溶解→⽬标蛋⽩的复性。
第三章萃取单元
萃取是利⽤溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同⽽使溶质得到纯化或浓缩的⽅法。液液萃取是以液体为萃取剂，含有⽬标产物的原料也为液体。液固萃取或浸取是以液体为萃取剂，含有⽬标产物的原料也为固体。反萃取:调节⽔相条件，将⽬标产物从有机相转⼊⽔相的萃取操作。
萃取⽅法分物理萃取(溶质根据相似相溶的原理在两相间达到分配平衡，萃取剂与溶质之间不发⽣化学反应。例如，⽤⼄酸丁酯萃取青霉素);化学萃取(⽤脂溶性萃取剂与溶质之间的化学反应⽣成脂溶性复合分⼦实现溶质向有机相的分配。萃取剂与溶质之间的化学反应，包括离⼦交换和络合反应等).
1、何谓溶剂萃取？溶剂萃取是利⽤物质在互不相溶的⽔相与有机相间的分配系数不同⽽达到分离的过程，也称溶媒萃取。特点是浓缩倍数和纯化倍数较⾼，可连续、多级操作，溶剂耗量⼤，对设备、安全要求⾼；应⽤在⽣物⼩分⼦物质如抗⽣素、有机酸、氨基酸等。操作的⼀般过程:萃取–洗涤–反萃取2‘分配定律及其适⽤条件是什么？
分配定律:在温恒压条件下,溶质A在互不相溶的两相中达到分配平衡时,如果两相中以相同的分⼦形态存在,则在两相中的平衡浓度之⽐为常数,称为分配常数,这就是溶质的分配定律.K=y/x,y是A在萃取相E中的浓度mol/L,x是A在萃余相中的浓度mol/L适应条件：⼀定温度和压⼒下，相同分⼦形态（相对分⼦质量相同）存在于两相中的溶质浓度之⽐。不合适弱电解质的萃取；也不适合于化学萃取，因溶质在各相中并⾮以同⼀种分⼦形态存在
2、在溶剂萃取过程中pH值是如何影响酸碱弱电解质的提取和离⼦交换（化学）萃取？
弱电解质分配定律公式推导得出:有机相和⽔相表⾯的K表与温度压⼒有关，还与萃取达到平衡时⽔相的pH密切相关①酸性电解质:K表＝[AH]/[AH]+[A-]=K/1+10(pH-pKp)②碱性电解质:K表＝[AH]/[AH]+[A-]=K/1+10(pKp-pH)
化学萃取⽬的:由于氨基酸aa和⼀些极性较⼤的抗⽣素的⽔溶性很强，在有机相中的分配系数很⼩甚⾄为零，利⽤⼀般的物理萃取效率很低，甚⾄⽆法萃取。化学萃取有阴离⼦交换萃取和阳离⼦交换萃取⽔相条件的选择:pH值影响分配系数K和分离因⼦β以及稳定性3、何谓乳化现象？⽣物料液萃取时形成乳化形成的原因？
乳化:⽔或有机溶剂以微⼩液滴形式分散于有机相或⽔相中的现象。发酵产物的萃取操作中产⽣乳化后使有机相和⽔相分层困难，出现两种夹带：①发酵液中夹带有机溶剂微滴，使⽬标产物受到损失；②有机溶剂中夹带发酵液给后处理操作带来困难。产⽣原因:发酵液中存在的蛋⽩质和固体颗粒等物质，这些物质具有表⾯活剂性的作⽤，使有机溶剂和⽔的表⾯张⼒降低，⽔易于以微⼩液滴的形式分散于油相称为油包⽔型W/O乳浊液；相反，为O/W型乳浊液。在发酵液溶剂萃取中,有蛋⽩质引起的乳状液是⽔包油型(O/W)的,此界⾯乳状液可放数⽉不凝聚4、何为反胶团和反胶团萃取？
反胶团：是两性表⾯活性剂在⾮极性有机溶剂中亲⽔性基团⾃发地向内聚集⽽成的，内含微⼩⽔滴的，空间尺度仅为纳⽶级的集合型胶体。是⼀种⾃我组织和排列⽽成的，并具热⼒学稳定的有序构造。反胶团萃取:是利⽤表⾯活性剂在有机相中形成分散的亲⽔微环境,使蛋⽩质类
⽣物活性物质溶解于其中的⼀种⽣物分离技术.其本质仍是液液有机溶剂萃取。反胶团萃取蛋⽩质的基本原理:反胶团萃取是有机相-⽔相间的分配萃取,是从主体⽔相向溶解于有机溶剂相中反胶团微⽔相中的分配萃取,时也是⼀个浓缩操作,改变⽔相条件可实现反萃取。蛋⽩质融⼊反胶团的推动⼒主要包括表⾯活性剂与蛋⽩质分⼦的静电作⽤⼒(影响因素是pH值和离⼦强度)和位阻效应(与含⽔率W 有关)
影响反胶团萃取的主要因素:⽔相pH值;离⼦强度;表⾯活性剂类型及其浓度5、反胶团萃取的特点是什么？其中尤其突出的优点(见划线)是什么？
反胶团萃取技术的突出优点：①有很⾼的萃取率和反萃取率并具有选择性；②分离、浓缩可同时进⾏，过程简便；③能解决蛋⽩质（如胞内酶）在⾮细胞环境中迅速失活的问题；④表⾯活性剂往往具有细胞破壁功效，可直接从完整细胞中提取具有活性的蛋⽩质和酶；⑤成本低，溶剂可反复使⽤等。
6、⽔相的pH值和离⼦强度是如何影响反胶团萃取的？影响的机理是什么？
①⽔相pH值对萃取的影响:蛋⽩质溶⼊反胶团的推动⼒是静电引⼒,⽽决定蛋⽩质表⾯电荷的状态是⽔相的pH值,因此⽔相的pH值是影响反胶团的最主要因素.当pH＞pI时，蛋⽩质不能溶⼊胶团内，但在等电点附近，急速变为可溶。当pH ＜pI时，即在蛋⽩质带正电荷的pH范围内，它们⼏乎完全溶⼊胶团内。但当pH很低时萃取率急速减⼩,这是由于蛋⽩质和微量的AOT在静电、疏⽔性等的相互作⽤下，在⽔相中⽣成了复合体⽽变性所造成的。
②离⼦强度对萃取的影响:反胶团相接触的⽔溶液离⼦强度以不同⽅式影响着蛋⽩质的分配。如添加KCl等⽆机盐，萃取率下降。机理:随着离⼦强度(即盐浓度)的增⼤,反胶团内表⾯的双电层变薄,减弱了蛋⽩质与反胶团内表⾯的静电吸引,从⽽减弱了蛋⽩质的溶解度；另外,离⼦强度增加时,反胶团的含⽔率降低,使反胶团变⼩,同时增⼤了离⼦向反胶团内”⽔池”的迁移并取代其中蛋⽩质的倾向,蛋⽩质从反胶团内被盐析出来。7、何谓双⽔相萃取？⽬前常⽤的体系有那两种？
双⽔相系统是指某些亲⽔性⾼分⼦聚合物之间或亲⽔性聚合物与⽆机盐之间,在⽔中超过⼀定浓度后形成不相容的两相，并且两相中⽔分均占很⼤⽐例.典型的
例⼦是聚⼄⼆醇(PEG)/葡聚糖(Dex)形成的双⽔相系统。双⽔相萃取是利⽤物质在互不相溶的两个⽔相之间分配系数的差异实现分离的⽅法。
⽬前常⽤的体系:聚⼄⼆醇(PEG)/葡聚糖(Dex)体系和聚合物与⽆机盐的混合溶液形成的双⽔相体系如PEG/磷酸钾、PEG/磷酸铵、PEG/硫酸钠等。
8、为什么说双⽔相萃取适⽤于⽣物活性⼤分⼦物质分离？
在双⽔相系统中,两相的⽔分都在85%-95%,且成相的⾼聚物与⽆机盐都是⽣物相容的⽣物活性物质或细胞在这种环境下,不仅不会丧失活性,⽽且还会提⾼它们的稳定性。9、影响双⽔相萃取的因素有那些？
①聚合物及成相盐的种类及浓度②聚合物的平均分⼦量③体系的pH值及其他盐的种类及浓度④菌体或细胞的种类及含量、体系温度等。
10、何谓超临界流体萃取？其特点有哪些？
超临界流体萃取：使⽤介于⽓体和液体之间的流体作为萃取剂，从固体或液体中进⾏萃取，以达到分离和提纯的⽬的。超临界流体：温度和压⼒略超过或靠近临界温度（Tc）和临界压⼒（pc），介于⽓体和液体之间的流体。临界温度：⾼于此温度时，⽆任加压多⼤也不能使⽓体液化；临界压⼒：是指在临界温度下，液化⽓体所需的压⼒。
超临界流体特点：流体在超临界状态下,其密度接近液体,具有液体溶剂相当的萃取能⼒,因此萃取能⼒强;其粘度接近⽓体,传质阻⼒⼩,传质速率⼤于其处于液态下的溶剂萃取速率,因此传质性能好11、⼆氧化碳作为重要的超临界介质的原因？
CO2在⼯业上应⽤⼴泛。它⽆毒，⽆腐蚀性，不可燃烧，纯度⾼且价格低。⼜有优良的传质性能，扩散系数⼤，粘度低，⽽且和其他⽤做超临界流体的溶剂相
⽐，CO2具有相对较低的临界压⼒和临界温度，适合于处理某些热敏性⽣物制品和天然物产品。第四章膜分离
1、何谓膜分离？常⽤和新型膜分离⽅法那⼏种？
⽤天然或⼈⼯合成的⽆机或有机薄膜,以外界能量或化学位差为推动⼒,对双组分或多组分溶质和溶剂进⾏分离、分级、提纯和富集的⽅法通称为膜分离法.膜分离实质：物质透过或被截留于膜的过程，近似于筛分过程，依赖于膜孔径⼤⼩和分离物质。常⽤膜分离技术：微滤、超滤、反渗透、电渗析、纳滤
新型膜分离技术：亲和膜过滤、渗透蒸发、膜蒸馏、膜萃取、液膜分离2、简述各种膜分离技术的原理及其应⽤!(纲领性语⾔即可)(见笔记)各种膜分离按动⼒本质分类:
①以静压⼒差为推动⼒的过程:微滤（MF)、反渗透（RO)、超滤（UF）、纳滤（NF)②以蒸汽分压为推动⼒的过程:膜蒸馏（MD)、渗透蒸发（PV）③以浓度差为推动⼒的过程:渗析（D)④以电位差为推动⼒的过程:电渗析（ED)3、膜在结构上可分为那⼏种？各⾃的特点？
在⼀定流体相中，有⼀薄层凝聚相物质，把流体相分隔开来成为两部分，这⼀薄层物质称为膜膜在结构上可分为：①对称膜：结构与⽅向⽆关，厚度0.2mm。
②不对称膜：⾮对称膜有⼀个很薄的(0.2 m )但⽐较致密的分离层和⼀个较厚的(0.2mm)多孔⽀撑层。两层材质相同。
③复合膜：这种膜的选择性膜层(活性膜层)沉积于具有微孔的底膜(⽀撑层)表⾯上，但表层与底层的材质不同。复合膜的性能受上下两层材料的影响。
4、膜组件在形式上主要有那⼏种？
管式膜组件、螺旋卷式组件、中空纤维（⽑细管）式膜组件和平板式膜组件5、何谓截留率和膜截留分⼦量？
截留率：是指对⼀定相对分⼦质量的物质，膜能截留的程度。δ= 1－C P / C B, C P是指某⼀瞬间透过液浓度（kmol/m3）；CB是指截留液浓度（kmol/m3）。截留分⼦量( MWCO):相当于⼀定截留率（通常为90％或95％）的相对分⼦质量。6、何谓浓差极化现象和凝胶极化现象？它是如何影响膜分离的？减少浓差极化现象的措施？
浓差极化:浓差极化是指在膜分离过程中，所有溶质均被透过液传送到膜表⾯，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作⽤，使膜表⾯附近浓度升⾼，这种膜表⾯附近浓度⾼于主体浓度的现象称为浓度极化。影响:膜表⾯附近浓度升⾼，增加了膜两侧的渗透压差，使有效压差减⼩，渗透通量降低。
措施：为了减少浓差极化，通常采⽤错流操作如错流过滤。
凝胶极化：膜表⾯附近浓度超过溶质的溶解度时,溶质呈最紧密排列,或析出形成凝胶层,使流体通过膜的阻⼒增⼤,渗透通量降低。在分离喊有菌体、细胞或其它固形成分的料液时,也会在膜表⾯形成凝胶层,这种现象叫凝胶极化。影响:凝胶层的形成对透过形成附加的传质阻⼒
7、膜性能降低的原因及清洗⽅法？
原因:①膜的劣化.包括化学性劣化(⽔解,氧化)和物理性劣化(挤压,⼲燥)以及⽣物性劣化(供给液中微⽣物或其代谢产物引起),另外还有PH值,温度和压⼒等
②⽔⽣物(附⽣)污垢.形成附着层和堵塞等外因⽽引起的膜性能变化
清洗⽅法:①物理⽅法：将海绵球通到管式膜中进⾏洗涤，或利⽤供给液本⾝间歇地冲洗膜组件内部，并利⽤其产⽣的剪切⼒来洗涤膜⾯附着层。
②化学清洗:根据所形成的附着层的性质,可分别采⽤EDTA和表⾯活性剂、酶洗涤剂、酸碱洗涤剂等。8、亲和膜技术中的亲和膜分离与亲和膜过滤的⼯作原理和区别膜亲和层析包括两个分⽀：
①亲和膜分离技术：制备带有亲和配基的分离膜，直接进⾏产物分离；
将带有亲和配基的分离膜直接进⾏底物分离。该技术⾸先要在膜的某些官能团上联接⼀个“间隔臂”分⼦,合适的亲和配基与间隔臂分⼦以共价键结合,形成带有亲和配基的亲和膜。亲和膜分离过程:当样品混合液缓慢地通过膜时,样品中欲分离的⽬标物与配基产⽣⽣物特异性结合,⽣成复合物⽽被保留,其它分⼦则随流
动相被冲洗掉。最后,改变流动相的组成,使被吸附的⽣物分⼦从配基上选择性地解吸出来从⽽被分离。分离膜的改性→亲和膜的制备→亲和络合→洗脱→
亲和膜再⽣.需要解决的关键问题:膜表⾯有⾜够数量的可利⽤化学基团,以便
接着间隔臂和配基;有⾜够⾼的表⾯积、⾜够⼤的孔径;孔分布窄⽽均匀;有⼀定机械强度;耐酸、碱、⾼浓度的缓冲液和有机溶剂。应⽤:亲和膜分离配体如单克隆抗体、肝素、胶原、胰蛋⽩酶等配基.其与被分离的⽣物分⼦间的亲和作⽤模拟了⽣物体内发⽣的特异性作⽤,可在温和的条件下洗脱,并保留⽣物分⼦的天然构象,因此它适应⽤⽣物分⼦的制备.
②亲和-错流膜过滤：将⽔溶性或⾮⽔溶性⾼分⼦亲和载体与产物进⾏特异反应，然后⽤膜进⾏错流过滤。将亲和层析与超滤技术结合,⾼分⼦底物经专⼀可逆的亲和反应后,⽤膜进⾏错流过滤,兼有亲和层析和膜过滤的优点。原理:基质常是
聚合物(多为亲⽔性聚合物如聚丙烯酰胺等)组成的内核;⼤分⼦的亲和配基连接在内核表⾯;配基对⽬标物专⼀可逆的吸附，形成复合体;⽤膜对混合液进⾏错流过滤,复合体因分⼦巨⼤可被保留，杂质则随液体透过膜;洗脱，分离得到产物。所⽤的膜需具备的条件:对溶剂具有⾼渗透压;分⼦截流范围窄;具有相应的机械强度、化学及热稳定性;抗污染能⼒强;容易清洗和灭菌;操作寿命长。
第五章泡沫分离1、泡沫分离的定义
泡沫分离是以⽓泡为介质，利⽤组分的表⾯活性差进⾏分离的⼀种分离⽅法。2、泡沫分离的原理及其本质
基本原理：泡沫分离过程是利⽤待分离物质本⾝具有表⾯活性（如表⾯活性剂）或者能与表⾯活性剂通过化学的、物理的⼒结合在⼀起（如⾦属离⼦、有机化合物、蛋⽩质和酶等），在⿎泡塔中被吸附在⽓泡表⾯，得到富集，籍⽓泡上升带出溶剂主体，达到净化主体液、浓缩待分离物质的⽬的。
分离作⽤主要取决于：组分在⽓-液界⾯上吸附的选择性和程度。本质：各种物质在溶液中表⾯活性的差异。
基本过程:待分离的物质吸附到⽓－液界⾯;被泡沫吸附的溶质进⾏收集并⽤化学、热或机械的⽅法破坏泡沫，将溶质提取出来。
3、泡沫分离的主要设备和操作⽅式主要设备:泡沫塔和破沫器
操作⽅式:间歇式泡沫分离过程和连续式泡沫分离过程第六章蛋⽩质沉淀1、蛋⽩质沉淀的主要⽅法
①盐析法②有机溶剂沉淀法③|pH⽔–pI|Value调节法④亲⽔聚合物沉淀法
⑤聚电解质絮凝法⑥⾼价⾦属离⼦沉淀法⑦亲和沉淀法2、盐析法沉淀的作⽤机理
盐析是指在⾼浓度中性盐存在下，使⽬标产物的溶解度降低⽽产⽣沉淀的过程。盐析沉淀机理:减弱静电斥⼒;去⽔化膜.亲⽔胶体在⽔中稳定的因素有两个,即电荷和⽔膜,蛋⽩质分⼦表⾯极性基团越厚,蛋⽩质分⼦与溶剂分⼦的亲和⼒越⼤,溶解也越⼤,⽽中性盐的亲⽔性⼤于蛋⽩质和酶分⼦的亲⽔性,所以加⼊⼤量的
中性盐后,夺⾛了⽔分⼦,破坏了⽔膜,暴露了疏⽔区域,同时⼜中和了电荷,破坏了亲和胶体,蛋⽩质分⼦即形成沉淀。
3、何为“Ks”分级盐析法、“β”分级盐析法？蛋⽩质沉淀的先后顺序？什么是亲和沉淀？
①“Ks”分级盐析法:在⼀定pH值及温度下，改变盐浓度(即I)达到沉淀的⽬的②“β”分级盐析法:在⼀定盐浓度下,改变溶液的pH值及温度达到沉淀的⽬的顺序:⼀般的初步分离⽤第①种⽅法，进⼀步纯化时⽤第②种⽅法。
亲和沉淀:利⽤蛋⽩质与特定的⽣物的或合成的分⼦（免疫配位体、基质、辅酶等）之间⾼度专⼀的相互作⽤⽽设计出来的⼀种特殊选择性的分离技术.该技术不是根据蛋⽩质溶解度的差异，⽽是依据“吸附”有特殊蛋⽩质的聚合物的溶解度⼤⼩。4、盐析法中常⽤⽆机盐是什么?为何选⽤它们?
⽆机盐的挑选原则：a较⾼的盐析效能;b⾼溶解度，能配置⾼离⼦强度的盐溶液；c溶解度受温度的影响⼩;d盐溶液的密度不⾼，便于蛋⽩质沉淀和离⼼分离;e不易引起蛋⽩质的变性;f格低廉.
最常⽤(NH4)2SO4. 优点:符合上述要求；缺点:⽔解后溶液pH降低，在⾼pH下产氨，腐蚀性强，有异味，有毒，终产物必须除尽。
次常⽤Na2SO4.缺点：在400C以下溶解度较低，主要⽤于热稳定蛋⽩。
盐析法影响因素:①⽆机盐的种类(不同种类的盐主要影响Ks;离⼦半径⼩，带电多，电荷密度⾼，盐析效果好)；②⽆机盐的添加⽅式(分批操作和连续操作)；
③溶液pH(pH影响Cohnx⽅程中的值)；④温度(T亦影响值,T,T)
Cohnx经验公式: ;
式中, S为蛋⽩质的溶解度(g/L);I为离⼦强度;m为盐的摩尔浓度；
β值指盐浓度为0时，蛋⽩质溶解度的对数值。与蛋⽩质种类、温度、pH值有关，与盐⽆关;Ks为盐析常数,与蛋⽩质和⽆机盐的种类有关,与温度、pH值⽆关.第七章吸附1、吸附的概念及类型
吸附是利⽤吸附剂对液体或⽓体中某⼀组分具有选择性吸附的能⼒，使其富集在吸附剂表⾯的过程。吸附的类型:①物理吸附：吸附剂和吸附物通过分⼦⼒（范德华⼒）产⽣的吸附;②化学吸附：吸附剂和吸附物之间的电⼦转移,发⽣化学反应,形成库仑⼒⽽吸附;③交换吸附：吸附剂与吸附物之间发⽣离⼦交换⽽吸附。2、吸附过程的流程
吸附过程:待分离料液与吸附剂混合→吸附质被吸附到吸附剂表⾯→料液流出→吸附质解吸回收3、⼤孔吸附树脂的吸附规律
⼤孔⽹状吸附树脂的种类:⾮极性吸附树脂;中等极性吸附树脂;极性吸附剂
遵循规律：①⾮极性吸附剂可从极性溶剂中吸附⾮极性溶质;②极性吸附剂可从⾮极性溶剂中吸附极性物质;③中等极性吸附剂兼
有以上两种能⼒.4、吸附等温线？
当固体吸附剂从溶液中吸附溶质到达平衡时,其吸附量与溶液组成和温度有关,当温度⼀定时，吸附量与浓度之间的函数关系称为吸附等温线。5、亲和吸附的概念？亲和技术在⽣化分离中的应⽤综述？
亲和吸附分离是利⽤溶质和吸附剂之间特殊的化学作⽤，从⽽实现分离。吸附剂由载体(载体通常是惰性的,须先活化然后与配基偶联)和配位体组成.
6、固定床、流化床、膨胀床吸附的特点及区别？7、离⼦交换的定义？
离⼦交换是利⽤离⼦交换树脂作为吸附剂，将溶液中的待分离组分，依据其电荷差异，依靠库仑⼒（静电引⼒）吸附在树脂上，然后利⽤合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来，达到分离的⽬的。8、离⼦交换树脂的结构组成？①具有三维空间⽴体结构的⽹络⾻架;②联接在⾻架上的活性基团
③活性基团所带的相反电荷的活性离⼦（可交换离⼦）9、离⼦交换树脂的预处理⽅法、再⽣及洗脱？离⼦交换操作⽅法:树脂预处理→离⼦交换吸附→洗脱
树脂预处理⽅法:①物理处理：⽔洗、过筛，去杂，以获得粒度均匀的树脂颗粒；
②化学处理：⽤8-10倍树脂体积的盐酸或氢氧化钠溶液交替搅拌浸泡.阳离⼦树脂:酸—碱—酸;阴离⼦树脂:碱—酸—碱.最后以去离⼦⽔或缓冲液平衡
洗脱⽅式:①改变溶液pH值;②改变溶液离⼦强度
树脂再⽣是指使离⼦交换树脂重新具有交换能⼒的过程。酸性阳离⼦树脂:
酸-碱-酸-缓冲溶液淋洗;碱性阴离⼦树脂:碱-酸-碱-缓冲溶液淋洗。⽅式有顺流再⽣和逆流再⽣。蛋⽩质离⼦交换分离的基本步骤:平衡,上样吸附,洗脱,再⽣第⼋章⾊谱分离1、⾊谱法的概念
⾊谱分离也称⾊谱层析、⾊谱、⾊层,是指样品中各组成依据其在固定相与流动相之间作⽤⾏为的差别进⾏多次分离的过程。2据溶质分⼦与固定相相互作⽤的机理不同⽽分类的⾊谱技术主要有⼏种？
根据溶质分⼦与固定相相互作⽤的机理不同可分为吸附层析法、分配层析法和凝胶过滤法三⼤类。其中吸附层析法⼜包含离⼦交换⾊层分离法、疏⽔作⽤⾊层分离法、⾦属螯合⾊层分离法和共价作⽤⾊层分离法四种。3、各⾊谱技术的作⽤机理？
⑴柱⾊谱；①常⽤柱⾊谱介质分⽆机物⾊谱介质(氧化铝、硅胶、活性炭、膨润⼟、磷酸钙(凝胶型和晶型)、氧化钛和氢氧化锌凝胶等)和聚合物⾊谱介质
(如琼脂糖、葡聚糖、纤维素和聚丙烯酰胺等)②洗脱⽅法:恒定洗脱法;逐次洗脱法;梯度洗脱法(最常⽤)
⑵纸层析法:是⼀种常⽤的快速分离、鉴定⽅法，可⽤于定性分析以及确定分离⽅案，但⼀般不⽤于定量分析。介质:滤纸;固定相:⽔。操作⽅法：将试样溶于适当溶剂中，点样于滤纸的⼀端；选⽤适当的展开剂，借助⽑细管现象从点样的⼀端向另⼀端流动，展开结束后，取下滤纸，晾⼲，染⾊显迹
⑶薄层⾊谱法:将固定相涂布在惰性固体上，形成薄层进⾏⾊谱分离的⽅法操作要点:铺板,点样,点样量展开,显⾊
⑷吸附⾊谱:指混合物随流动相通过固定相（吸附剂）时，由于固定相对不同物质的吸附⼒不同⽽使混合物分离的⽅法。⑸新的吸附⾊谱技术，如疏⽔作⽤⾊谱、⾦属螯合作⽤⾊谱和共价作⽤⾊谱等，所⽤吸附剂⼀般为有机基质并通过化学修饰后制成，它们都有⽐较明确的作⽤机理，即疏⽔作⽤、螯合作⽤和共价作⽤。
⑹亲和⾊谱(AFC):是将与⽬的产物具有特异亲和⼒的⽣物分⼦固定化后作为固定相从混合物中分离⽬的产物的过程。亲和作⽤是特殊的吸附作⽤。过程:载体活化、配基连接、吸附、洗脱
⑺分配⾊谱⼜称为液液⾊谱，其原理是利⽤混合物中各物质在两液相中的分配系数不同⽽分离。要素：固定相、载体、流动相⑻凝胶⾊谱(见下第5题)
⑼⽓相⾊谱可分为⽓固⾊谱和⽓液⾊谱.是指⽤⽓体作为流动相的⾊谱法。系统组成:⽓路系统;进样系统;分离系统;温控系统;检测记录系统
⑽⾼效液相⾊谱(HPLC)与经典液相⾊谱法的区别是填料颗粒⼩⽽均匀，⼩颗粒具有⾼柱效，但会引起⾼阻⼒，需⽤⾼压输送流动相，故⼜称⾼压液相⾊谱法. 4、柱⾊谱系统的组成？
⼀般由蠕动泵、⾊谱柱、检测器、记录仪以及部分收集器等⼏个部分构成。5、凝胶⾊谱的定义？
凝胶⾊谱:以⼀定孔径的凝胶为固定相，是⼀种根据各物质分⼦⼤⼩不同⽽进⾏分离的⾊谱技术，因⽽⼜称为分⼦筛⾊谱、空间排阻⾊谱。
凝胶⾊谱分为两⼤类：凝胶过滤⾊谱和凝胶渗透⾊谱。6、阻滞因⼦(Rf)?
阻滞因⼦是在⾊谱系统中溶质的移动速度和标准物（与固定相没有亲和⼒的流动溶质的迁移距离
相Kd=0）的迁移率之⽐Rf =迁移距离
流动相在⾊谱系统中的
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